等高线地图的制作--牧童.doc

牧童团队，军迷驴友牧童团队，军迷驴友。（内部学习材料）写在前面的话：这些资料都是整理自以前的一些数据，当然基本也就是摘抄自网络。在整理过程中由于不是一气呵成，很多环节的演示截图可能地图数据不是一处，还请见谅。修改版次2010.05 PC牧童2011.02 第一章.前言3第二章.基本概念4第三章.基础数据7第四章.用到的软件8第五章.自制户外登山地图95.1：下载SRTM3高程数据95.2：导入SRTM3数据到Global Mapper(以下简称GM)125.2.1加载SRTM数据125.2.2截取输出DEM155.3：生成等高线205.3.1等高线205.3.2 等高线的设置255.3.3阴影调节275.3.4日志文件285.3.5生成TIFF28第六章 地图图像的叠加30第七章 其他数据输出方式317.1输出Jpg317.2 Google地图 数据33第八章.地标的加载378.2 OziExplorer的用法37第一章.前言 自从喜欢上了户外运动，爬山爬的一发不可收拾，05年初买了一个GPS，最初只是为了避免在山中迷路，随着疯癫程度的增加，麦哲伦100已经远远不够我的需要了。我开始转向等高线地图的制作。（现在回首，貌似麦哲伦100也无所谓不够用，反正我喜欢用地图了。） 工作条件便利也使收集了不少资料，因为英语极烂，在学习的过程中遇到不少困难。（还好后来都搞到了中文软件，晕在学习材料都是英文的，呜呼哀哉。） 现在我把积累的东西写下来，也让牧童团队的队员们少走弯路，尽快入门。当然，喜欢的就可以转载，学习无止境，户外无疆界。 这份材料就本着实用主义的精神，能把地图做出来就行了，如果哪些地方说的不对，互相交流给与指正！ 第二章.基本概念 理解重点：地理坐标系（经纬度）、投影坐标系、WGS84坐标系、UTM坐标系 地理坐标系统说白了就是经纬度，经纬度坐标是球面坐标。 想一想假如我们想知道地球上两点间的距离，用一把尺子在地球仪上量是不可能的事情，因为地球仪是立体的没法量，所以我们要把地球投影到一个平面上，这样就把一个三维的坐标系转换成了一个二维的坐标系，这就是投影坐标系。当然一个球体不可能完美的投影到一个平面上，必然会产生变形，不过科学家们用了很多复杂的算法让这个变形尽可能的小，具体是怎么弄得我也搞不懂。 地球是一个不规则的椭球体，不同国家地区的测绘人员会用不同参数的椭球来近似代替地球表面。也就造成了选用不同的椭球体得出的结果会有偏差。我们主要用的是美国国防局1984年搞的WGS84坐标系，这是专为GPS全球定位系统而建立的坐标系，这个坐标系采用的椭球体就是WGS84椭球，其他还有如北京 50坐标系，用的是前苏联制定的一个椭球体（误差比较大），我国后来还制定了西安80坐标系和最新的2000坐标系，都用了不同的椭球体，这些坐标系之间是可以相互转化的，不过转化公式很复杂，也不用记，只要记住以后我们所做的工作都在WGS84坐标体系下完成的就行了。 投影坐标系的投影方式也有很多种，比如什么“高斯克吕格投影”、UTM(通用横墨卡托格网系统)之类，它们都属于平面直角坐标系的一种，不同投影的具体算法不必了解，只要知道我们用的都是UTM投影就可以了。 总结一下：我们主要用到两种坐标系：经纬度坐标系和基于WGS84椭球体，采用UTM投影方式的投影坐标系。 下面分别介绍一下经纬度坐标和UTM坐标 经纬度坐标 国际上规定，把通过英国首都伦敦格林威治天文台原址的那一条经线定为0经线，也叫本初子午线。从0经线算起，往东叫东经，习惯上用“E”作代号，往西叫西经，习惯上用“W”作代号。东、向西各分180，东经180和西经的180重合在一条经线上，那就是 180经线。在地图上判读经度时应注意：从西向东，经度的度数由小到大为东经度；从西向东，经度的度数由大到小，为西经度；除0和180经线外，其余经线都能准确区分是东经度还是西经度。 假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0纬线，从赤道向两极各分为90，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。 UTM坐标系 UTM 全称 UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托格网系统。 在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带-就是一个竖长条儿)。从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60(北京处于第50带)。每个带再划分为纬度差8度的四边形。四边形的横行从南纬80度开始。用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)每个四边形用数字和字母组合标记。参考格网向右向上读取。 如果要做一个地方的地图，必须要知道那个地方在UTM坐标系中的第几带上，比如哈尔滨周边活动的驴友，只要记住哈尔滨在UTM坐标系中的第60带就可以了第三章.基础数据 在这里我想我先说一下我们制作地图的核心思想：就是从四处收集我们所需要的各种数据，对数据进行整理、提炼、格式转换，然后把他们叠加到一起。 有了这个核心思想，后面的事情就好办了，第一步要做的就是基础数据的收集工作。先简单介绍一下我们需要的几大块数据： 1.用来生成等高线的东西-SRTM3 srtm3 数据下载地址： /SELECTION/inputCoord.asp 2.获得国界、省界、地、县行政界线等 国家基础地理信息系统数据下载服务，这里只提供一些公开的基础信息，并不能满足我们的需要，只要登记一下即可下载。 /nfgis/chinese/c_xz.htm （补充：不知道国家把这个服务器放哪里，反正是烂到家了，N年前用过，写这个文件的时候上去下不来数据，2010.05。） 3.获得10万多个全国地名-s 下载地址： /data/china.rar（牧童这里也有，下的慢也可以找我要，但东北的小地方基本没有。）第四章.用到的软件 下面这些软件在网上搜一下都不难找到，就不一一列出下载地址了，有一些软件可能要破解才能使用： 1. 生成等高线、叠加地图的软件-Global Mapper （这是必须的，团队空间里应该有，没有找牧童要。） 6. Google Earth （这个挺好的，就是不做地图也按一套吧。） 可以到这里直接下载简体中文版完整安装包 /html/2009/02/07/download_3320.html 以上是一些常用的软件，也是本教材涉及软件和数据，GIS方面的软件还有很多，喜欢的可以自学，就不一一介绍了。这里我们主要用Global Mapper，团队群共享里有中文的。压缩包里有安装文件。第五章.自制户外登山地图5.1：下载SRTM3高程数据/index.asp这是主页看到左侧那个红字了么，SRTM Data Search and Download 点击这个进入下面的下载界面，（补充 ：在地图下面有一行字，这是下载全球250米等高线数据的链接，不过 第一咱们不建全球模型，第二这个是250米的等高线数据，下了这个也没用。我这里有要的我给你传。 ）数据的下载界面， （地址 /SELECTION/inputCoord.asp ） 可以看到一张世界地图，鼠标选择你需要的那个区域，对于哈尔滨周边来讲，只需下载图中那几块蓝色区域：（补充：蓝色区域用鼠标点击选择。）然后点“Click here to Begin Search”，进入下载页面，点击每个地图下面的 “Data Download (FTP)” 即可下载。点击这个这是下载页面自选一个下载链接点击即可。这几个块区域分别对应着：srtm_61_04.zip ，srtm_62_04.zip，srtm_61_03.zip ，srtm_61_03.zip。 。注意：下载下来的虽然是个zip文件，但是并不需要解压。注意：这里不需要解压。（补充：可以到中国科学院的景象下载）中科院的SRTM也是上面这种，还得注册。烦人啊，。要是网慢就用国内这个下吧。5.2：导入SRTM3数据到Global Mapper(以下简称GM)（补充：关于Global Mapper 的安装和汉化会在，群共享的Global Mapper 安装包内或直接联系牧童索取）5.2.1加载SRTM数据以下是演示用到数据：用到数据srtm_62_04.zip srtm_62_03.zip 打开GM，点击第一个方框“Open Your Own Data Files”：选择已载的srtm_62_03.zip ，一张东北山区的高程地图就呈现出来了： 如果我们需要的地图正好在srtm_62_04.zip与srtm_62_03.zip之间的话，我们就再倒入一张srtm_62_04.zip点击 文件选中 打开文件 选中 62_04，这样两张地图就和在一起了。5.2.2截取输出DEM截取我们需要的区域吧。补充：这里有个小窍门，先用放大镜把需要的区域选出来，再用文件-输出栅格高程数据-输出DEM，这样好选，要是直接用输出DEM选项的话，操作框太小，不好找。在弹出的窗体上选择第三个分页导出边界 单击 选择区域按钮，选区，再点分页上的确定保存。在弹出的窗体上输入文件名jietu003保存现在我们关闭当前地图，打开我们刚刚做的截图。在文件里选择取消打开5.3：生成等高线5.3.1等高线再次点击“Open Your Own Data Files”按钮，这次选择刚才保存的 jietu003.dem ，可以看到刚刚我们截取的地图呈现出来了：选择 文件-生成等高线 ，在描述中，输入Contour Interval 。等高距为25，单位为 METERS，意味着我们要做一张等高线精度为25米的地图。在 简化 选项卡中，把滑块移到最左边，这样可以使等高线看起来更圆滑：点击“确定”，可以看到等高线就生成好了。这里我的地图还是选大了，只能放大部分给大家看看效果了。5.3.2 等高线的设置接下来点击工具条上的设置按钮首先需要指定一个平面直角坐标系，选择投影选项卡，投影选择UTM，地区选择52，椭球类型选择WGS84，平面单位选择METERS，关于这些选项的意义请参考第一章的基本概念部分。然后选择一般设置选项卡，经纬网格显示设置选择目前网格，网格间距选择定制，后面的输入框输入500，点击确定。（此处选择了目前网格选项就是在制作等间距网格，不再是经纬度网格了）可以看到地图上出现了一面网格线，每个网格是500m*500m的区域，可以让我们更好的估计两点间的距离。5.3.3阴影调节补充：如果你发现地图上山体的阴影很深，影响美观，可以通过 设置-高级选项 里面的三个参数进行调节5.3.4日志文件这里我们可以文件-保存工作文件 001.gmw留着日后使用5.3.5生成TIFF如果你认为这样已经很好了，可以把它保存为一个GEOTIFF文件，GEOTIFF是一种带地理信息的栅格图片格式文件，选择文件-输出册格高程数据- 输出GeoTIFF在弹出窗口中，文件类型选择24位RGB，采样间距中X轴 和Y轴 都填入50，代表输出50米精度的地图，下面复选框中前三个都勾上：点击确定后，保存成 004wancheng.tif 文件，以及004wancheng.tfw文件。第六章 地图图像的叠加在 工具- 控制中心 能设置图像叠加。在工具栏上是这个按钮。(红框)窗体界面是下面这个，一试就知道了。第七章 其他数据输出方式说明：输出为GeoTIFF文件是为了倒入软件继续编辑，加载地标等。如果不想用编辑可以有以下几种输出以供选择。7.1输出Jpg第一种方法： 文件- 将屏幕输出成图片 直接出jpg文件了，就是图片。里面都是中文自看。选项卡设置效果图第二种方法：此处指定的行列数是要将输出的地图切割成多少块的意思7.2 Google地图 数据文件- 输出矢量数据-输出KML